第1章微型计算机基础
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– 0111 0100 – 0011 1111
将数63送A累加器 MOV A, #63H
• 用机器指令代码编写的程序就称为机器语言
– 存在问题：难读、难写、难记、难查 – 解决办法：用助记符代替机器码，如MOV、ADD
绪论 EXIT
2. 汇编语言
• 用助记符指令编写的程序就称为汇编语言
翻译（汇编）
教学网站：福州大学首页→数字福大→教育在线→精品课程 精品课程展示→省级精品课程→ 微机原理与接口技术
绪论 EXIT
第四节
字符的编码
一、BCD码
二进制编码的十进制数
绪论 EXIT
绪论 EXIT
BCD运算的修正规则
• 低4位或高4位的和大于9（1010B～1111B），则该4位 要加6修正 • 低4位的和有进位，则低4位要加6修正 • 例如，CPU用BCD码运算54+48=？
由CPU做BCD加法时，为什么要对结果修正？
绪论 EXIT
二、ASCII码──对常用字符的编码
要求记忆0～9、A～F的ASCII码
绪论 EXIT
三、奇偶校验码
绪论 EXIT
第五节
微型计算机概述
计算机的硬件结构是由哪几个基本部分组成的？
一、微型计算机系统的基本组成
（一）微机硬件
• CPU
– 运算器：完成算术和逻辑运算 – 控制器：控制整机各部件协调工作 – 寄存器：存放经常使用的数据
下次课前请预习2.1～2.2节，并思考下列问题 1.程序计数器PC的作用是什么？PC里面存放的是 什么？
2.什么是堆栈？堆栈指针SP的作用是什么？
3.什么叫当前工作寄存器组？MCS-51系列单片机 如何选择当前工作寄存器组？
4.什么是位地址？什么是字节地址？位地址20H在 片内RAM的哪一个单元？ 5.8031单片机有接片外存储器RAM/ROM时，P0口 和P2口各用来传送什么信号？
绪论 EXIT
• 存储器：存放程序和数据
内存 RAM：随机读写，断电 信息丢失
存储器 分类
ROM：只能读不能写， 断电信息仍在
外存 ：硬盘、光盘、U盘
• 内存容量：存储器所包含的内存单元的数量
– 1024×8
– 1KB
绪论 EXIT
微型计算机与传统计算机的主要区别是什么？
• 输入/输出（I/O）接口
– CPU与外设之间的信息转换与协调
• 总线
– 地址总线AB：传送地址信息的一组公共导线 – 数据总线DB：传送数据信息的一组公共导线 – 控制总线CB：传送控制信息的一组公共导线
CPU
存储器
I/O接口1
I/O接口2
绪论 EXIT
单片机与微型计算机的主要区别在哪里？
绪论 EXIT
（二）微机软件
• 指令
汇编语言
机器语言
• 特点
– – – – 程序精炼 占用内存少 执行速度快 控制硬件方便
绪论 EXIT
3. 算法语言
• 算法语言也称高级语言
– BASIC、PASCAL、C
编译
高级语言
机器语言
• 特点
– 接近生活语言，易学易用 – 独立于机器 – 不易对硬件进行控制
绪论 EXIT
4. 指令的形式
绪论 EXIT
绪论 EXIT
绪论 EXIT
（二）逻辑运算
绪论 EXIT
绪论 EXIT
第三节
计算机中数的表示形式
一、有符号数的表示方法
真值：
用“+”和“-”表示的二进制 数
绪论 EXIT
绪论 EXIT
二、补码的加减运算
绪论 EXIT
－
－
[+6] [-25]
பைடு நூலகம்
[-25] [-25] [-25]
有符号数在计算机中为什么多采用补码表示法？
• 单片机的学习、开发、应用将造就一批微机应用与 智能化控制的工程师和技术专家
绪论 EXIT
• 据统计，我国的单片机年需求量已达1～3亿片，且 每年以大约16%的速度增长，但相对于世界市场我国 的占有率还不到1%。我国沿海地区的电子厂，其产 品多涉及到单片机，并不断地向内地辐射 • 据调查目前我国的单片机从业人员只有140万人。随 着社会的发展，单片机的从业人员将更为抢手。据 相关预测，近两年我国单片机应用从业人员的需求 量将达到300万人 • 单片机应用在我国才刚刚起步，有着广阔的前景。 培养单片机应用人才，特别是在工程技术中普及单 片机知识有着重要的现实意义
绪论 EXIT
绪论 EXIT
十进制与十六进制数之间的转换
绪论 EXIT
绪论 EXIT
二进制与十六进制数之间的转换
绪论 EXIT
三种数制间的转换归纳
• N进制→十进制：按权展开相加 • N进制←十进制整数：除N取余 • N进制←十进制小数：乘N取整
绪论 EXIT
第二节
计算机中数的表示方法
一、计算机中数据的表示方法
绪论 EXIT
• 当今世界，单片机已渗透到国民经济的各个领域， 几乎很难找到哪个领域没有单片机的足迹
–导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制 –计算机网络通信与数据传输
–工业控制领域的机器人、智能仪表
–广泛使用的各种IC卡 –轿车中控系统 –录像机、摄像机、全自动洗衣机、电饭煲的控制 –程控玩具、电子宠物等电子玩具
微机原理与接口技术
第一章 微型计算机基础
绪论 EXIT
什么是单片机？
• 单片机是单片微型计算机的简称，它是 在单个集成电路芯片上集成了计算机的 CPU、存储器、输入和输出接口等电路， 使之具有微型计算机的基本功能
单片机有什么特点？
• 单片机具有体积小、重量轻、可靠性高、 灵活方便，易于嵌入对象等特点
– 位：二进制数据的最小单位
– 字节：1字节= 8位二进制
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
1
0
0
1
0
0
1
1
– 字：
1字= 2字节= 16位
– 双字：1双字= 4字节
绪论 EXIT
二、定点数的表示方法
无符号数和有符号数在计算机中分别如何表示？
绪论 EXIT
三、二进制数的运算
（一）算术运算
三、微机程序的执行过程
绪论 EXIT
四、单片机的分类
绪论 EXIT
五、典型单片机
绪论 EXIT
六、单片机在控制中的应用
1. 直接数字控制系统
绪论 EXIT
2. 分布式控制系统
绪论 EXIT
练习题二
1．将下列十进制数转换成BCD码
（1）29 （2）83 （3）35.76 （4）47.5
2．将下列BCD码转换为十进制数。
绪论 EXIT
三、8位二进制数的表示范围
在定点整数机中，一个二进制8位的原码数 可表示的范围是多少？
• 8位二进制数的范围
– 无符号数：0～255 – 有符号数原码和反码：－127～+127
– 有符号数补码：－128～+127
绪论 EXIT
练习题一
1．将下列二进制数转换为十进制数和十六进制数。 （1） 0011 0100 B （2） 1010 1011 B 2．将下列十进制数转换成十六进制数。 （1）29 （2）53 （3）35.75 （4）47.5 3．已知原码如下，写出其反码和补码。 （1） [X]原＝0101 1001 （2） [X]原＝1101 1011 （3） [X]原＝0011 1110 （4） [X]原＝1111 1100 4．当微机把下列数看成无符号数时，它们相应的十进制数为 多少? 若把它们看成是补码，最高位为符号位，求其真值? （1）1000 1110 （2）1011 0000 （3）0001 0001 （4）0111 0101
绪论 EXIT
第一节
一、计算机中的数制
计算机中的数制及转换
为什么计算机内部都采用二进制？
绪论 EXIT
绪论 EXIT
CPU能否识别十六进制数？使用十六进制数的目的是什么？
不同进制数之间的对照关系
绪论 EXIT
数的表示方法
绪论 EXIT
二、数制间数的转换
二进制数与十进制之间的转换
绪论 EXIT
绪论 EXIT
下次课前请预习1.4～1.5节，并思考下列问题 1.由CPU做BCD码加法时，为什么要对结果修正？ 2.计算机的硬件结构是由哪几个基本部分组成的？ 3.微型计算机与传统计算机的主要区别是什么？ 4.单片机与微型计算机的主要区别在哪里？ 5.举例说明在生产、生活中，哪些产品是以单片机
为核心的？
（1）[ 0100 0011 ]BCD （1）FB803 （1）111011.10101B （2）[ 0010 1001 ]BCD （2）A89C51 （2）A8.D4H 3．用十六进制形式写出下列字符的ASCII码 4．完成下列二进制数与十六进制数的互换
绪论 EXIT
作业：P47 1.15①、③，1.16 ①、③，1.19 ①、③
– 指挥计算机工作的命令
• 程序
– 指令的有序集合
• 软件
– 各种程序的总称
绪论 EXIT
微机系统的组成
主机
硬件 微机 系统 软件
外设
CPU 存储器 I/O接口
系统软件：操作系统 应用软件：用户编写的程序
绪论 EXIT
二、计算机语言及其发展
1. 机器语言
• CPU只认识二进制数，所以指令是由若干位 二进制代码组成的，称为机器码
将数63送A累加器 MOV A, #63H
• 用机器指令代码编写的程序就称为机器语言
– 存在问题：难读、难写、难记、难查 – 解决办法：用助记符代替机器码，如MOV、ADD
绪论 EXIT
2. 汇编语言
• 用助记符指令编写的程序就称为汇编语言
翻译（汇编）
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绪论 EXIT
第四节
字符的编码
一、BCD码
二进制编码的十进制数
绪论 EXIT
绪论 EXIT
BCD运算的修正规则
• 低4位或高4位的和大于9（1010B～1111B），则该4位 要加6修正 • 低4位的和有进位，则低4位要加6修正 • 例如，CPU用BCD码运算54+48=？
由CPU做BCD加法时，为什么要对结果修正？
绪论 EXIT
二、ASCII码──对常用字符的编码
要求记忆0～9、A～F的ASCII码
绪论 EXIT
三、奇偶校验码
绪论 EXIT
第五节
微型计算机概述
计算机的硬件结构是由哪几个基本部分组成的？
一、微型计算机系统的基本组成
（一）微机硬件
• CPU
– 运算器：完成算术和逻辑运算 – 控制器：控制整机各部件协调工作 – 寄存器：存放经常使用的数据
下次课前请预习2.1～2.2节，并思考下列问题 1.程序计数器PC的作用是什么？PC里面存放的是 什么？
2.什么是堆栈？堆栈指针SP的作用是什么？
3.什么叫当前工作寄存器组？MCS-51系列单片机 如何选择当前工作寄存器组？
4.什么是位地址？什么是字节地址？位地址20H在 片内RAM的哪一个单元？ 5.8031单片机有接片外存储器RAM/ROM时，P0口 和P2口各用来传送什么信号？
绪论 EXIT
• 存储器：存放程序和数据
内存 RAM：随机读写，断电 信息丢失
存储器 分类
ROM：只能读不能写， 断电信息仍在
外存 ：硬盘、光盘、U盘
• 内存容量：存储器所包含的内存单元的数量
– 1024×8
– 1KB
绪论 EXIT
微型计算机与传统计算机的主要区别是什么？
• 输入/输出（I/O）接口
– CPU与外设之间的信息转换与协调
• 总线
– 地址总线AB：传送地址信息的一组公共导线 – 数据总线DB：传送数据信息的一组公共导线 – 控制总线CB：传送控制信息的一组公共导线
CPU
存储器
I/O接口1
I/O接口2
绪论 EXIT
单片机与微型计算机的主要区别在哪里？
绪论 EXIT
（二）微机软件
• 指令
汇编语言
机器语言
• 特点
– – – – 程序精炼 占用内存少 执行速度快 控制硬件方便
绪论 EXIT
3. 算法语言
• 算法语言也称高级语言
– BASIC、PASCAL、C
编译
高级语言
机器语言
• 特点
– 接近生活语言，易学易用 – 独立于机器 – 不易对硬件进行控制
绪论 EXIT
4. 指令的形式
绪论 EXIT
绪论 EXIT
绪论 EXIT
（二）逻辑运算
绪论 EXIT
绪论 EXIT
第三节
计算机中数的表示形式
一、有符号数的表示方法
真值：
用“+”和“-”表示的二进制 数
绪论 EXIT
绪论 EXIT
二、补码的加减运算
绪论 EXIT
－
－
[+6] [-25]
பைடு நூலகம்
[-25] [-25] [-25]
有符号数在计算机中为什么多采用补码表示法？
• 单片机的学习、开发、应用将造就一批微机应用与 智能化控制的工程师和技术专家
绪论 EXIT
• 据统计，我国的单片机年需求量已达1～3亿片，且 每年以大约16%的速度增长，但相对于世界市场我国 的占有率还不到1%。我国沿海地区的电子厂，其产 品多涉及到单片机，并不断地向内地辐射 • 据调查目前我国的单片机从业人员只有140万人。随 着社会的发展，单片机的从业人员将更为抢手。据 相关预测，近两年我国单片机应用从业人员的需求 量将达到300万人 • 单片机应用在我国才刚刚起步，有着广阔的前景。 培养单片机应用人才，特别是在工程技术中普及单 片机知识有着重要的现实意义
绪论 EXIT
绪论 EXIT
十进制与十六进制数之间的转换
绪论 EXIT
绪论 EXIT
二进制与十六进制数之间的转换
绪论 EXIT
三种数制间的转换归纳
• N进制→十进制：按权展开相加 • N进制←十进制整数：除N取余 • N进制←十进制小数：乘N取整
绪论 EXIT
第二节
计算机中数的表示方法
一、计算机中数据的表示方法
绪论 EXIT
• 当今世界，单片机已渗透到国民经济的各个领域， 几乎很难找到哪个领域没有单片机的足迹
–导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制 –计算机网络通信与数据传输
–工业控制领域的机器人、智能仪表
–广泛使用的各种IC卡 –轿车中控系统 –录像机、摄像机、全自动洗衣机、电饭煲的控制 –程控玩具、电子宠物等电子玩具
微机原理与接口技术
第一章 微型计算机基础
绪论 EXIT
什么是单片机？
• 单片机是单片微型计算机的简称，它是 在单个集成电路芯片上集成了计算机的 CPU、存储器、输入和输出接口等电路， 使之具有微型计算机的基本功能
单片机有什么特点？
• 单片机具有体积小、重量轻、可靠性高、 灵活方便，易于嵌入对象等特点
– 位：二进制数据的最小单位
– 字节：1字节= 8位二进制
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
1
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0
1
0
0
1
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– 字：
1字= 2字节= 16位
– 双字：1双字= 4字节
绪论 EXIT
二、定点数的表示方法
无符号数和有符号数在计算机中分别如何表示？
绪论 EXIT
三、二进制数的运算
（一）算术运算
三、微机程序的执行过程
绪论 EXIT
四、单片机的分类
绪论 EXIT
五、典型单片机
绪论 EXIT
六、单片机在控制中的应用
1. 直接数字控制系统
绪论 EXIT
2. 分布式控制系统
绪论 EXIT
练习题二
1．将下列十进制数转换成BCD码
（1）29 （2）83 （3）35.76 （4）47.5
2．将下列BCD码转换为十进制数。
绪论 EXIT
三、8位二进制数的表示范围
在定点整数机中，一个二进制8位的原码数 可表示的范围是多少？
• 8位二进制数的范围
– 无符号数：0～255 – 有符号数原码和反码：－127～+127
– 有符号数补码：－128～+127
绪论 EXIT
练习题一
1．将下列二进制数转换为十进制数和十六进制数。 （1） 0011 0100 B （2） 1010 1011 B 2．将下列十进制数转换成十六进制数。 （1）29 （2）53 （3）35.75 （4）47.5 3．已知原码如下，写出其反码和补码。 （1） [X]原＝0101 1001 （2） [X]原＝1101 1011 （3） [X]原＝0011 1110 （4） [X]原＝1111 1100 4．当微机把下列数看成无符号数时，它们相应的十进制数为 多少? 若把它们看成是补码，最高位为符号位，求其真值? （1）1000 1110 （2）1011 0000 （3）0001 0001 （4）0111 0101
绪论 EXIT
第一节
一、计算机中的数制
计算机中的数制及转换
为什么计算机内部都采用二进制？
绪论 EXIT
绪论 EXIT
CPU能否识别十六进制数？使用十六进制数的目的是什么？
不同进制数之间的对照关系
绪论 EXIT
数的表示方法
绪论 EXIT
二、数制间数的转换
二进制数与十进制之间的转换
绪论 EXIT
绪论 EXIT
下次课前请预习1.4～1.5节，并思考下列问题 1.由CPU做BCD码加法时，为什么要对结果修正？ 2.计算机的硬件结构是由哪几个基本部分组成的？ 3.微型计算机与传统计算机的主要区别是什么？ 4.单片机与微型计算机的主要区别在哪里？ 5.举例说明在生产、生活中，哪些产品是以单片机
为核心的？
（1）[ 0100 0011 ]BCD （1）FB803 （1）111011.10101B （2）[ 0010 1001 ]BCD （2）A89C51 （2）A8.D4H 3．用十六进制形式写出下列字符的ASCII码 4．完成下列二进制数与十六进制数的互换
绪论 EXIT
作业：P47 1.15①、③，1.16 ①、③，1.19 ①、③
– 指挥计算机工作的命令
• 程序
– 指令的有序集合
• 软件
– 各种程序的总称
绪论 EXIT
微机系统的组成
主机
硬件 微机 系统 软件
外设
CPU 存储器 I/O接口
系统软件：操作系统 应用软件：用户编写的程序
绪论 EXIT
二、计算机语言及其发展
1. 机器语言
• CPU只认识二进制数，所以指令是由若干位 二进制代码组成的，称为机器码